蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告序号 : 6 物理化学实验报告姓名:×××院系:化学化工学院班级:×××学号:×××××××指导老师:×××同组者:×××××××××××实验项目名称:蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的(1) 根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应,测定其反应的速率常数和半衰期; (2) 了解旋光仪的基本原理,掌握其使用方法
二、实验原理蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖,其反应方程式为C12H22O11 + H2O === C6H12O6 + C6H12O6 为使水解反应加速, 反应常常以H+为催化剂,故在酸性介质中进行
由于在较稀的蔗糖溶液中,水是大量的,反应达到终点时,虽有部分水分子参加反应, 但可认为其没有改变
因此,在一定的酸度下,反应速度只与蔗糖的浓度有关,所有本反应可视为一级反应
该反应的速度方程为:- dtdc =KC 积分后: lnCCO =Kt 或㏑ C=-k t+ ㏑ C
为反应开始时蔗糖的浓度;C 为时间t 时的蔗糖浓度, K为水解反应的速率常数
从上式中可以看出,在不同的时间测定反应物的浓度,并以㏑Ct 对 t 作图,可得一条直线,由直线斜率即可求出反应速率常数K
然而反应是不断进行的, 要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困难
但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性,且他们的旋光性不同,可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程
旋光度与浓度呈正比,且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和(加和性)
若以α0,αt ,α∞分别为时间 0,t ,∞时溶液的旋光度,则可导出: C0∝(α0-α∞),Ct ∝(αt-α∞)所以可以得出:㏑(α0-α∞)/ (αt -α∞)=k t 即: ㏑(αt-α∞)=- k t ﹢㏑(α0-α∞)上式中㏑(αt -α∞)对 t 作图,从所得直线的斜率即可求得反应速度常数 K
一级反应的半